Rohstoffeigenschaften und Verbrennungsemissionen

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1 Anklam Bioethanol GmbH Rohstoffeigenschaften und Verbrennungsemissionen Dr. Annett Pollex EuroTier/BioenergyDecentral in Hannover

2 Grzegorz Polak / Fotolia.com Gute Luft 2

3 Feinstaubbildung bei vollständiger Verbrennung K 2 SO 4 Kondensation, Koagulation SO 3 HCl KCl (g) Gasphasenreaktionen KOH (g) Freisetzung leicht flüchtiger Aschebestandteile Glutbett Aschebestandteile: Ca, Si, K, Na, Mg, Pb, Zn Eigene Darstellung nach Lind et al. Energy & Fuels (2006),

4 Kernthese Limitierung des Kaliumgehaltes in Holzpellets, um den Grenzwert für Gesamtstaubemissionen ohne Sekundärmaßnahmen einzuhalten. 4

5 Kernfragen 1. Ist die Limitierung des Kaliumgehalts im Rahmen der Qualitätsstandards möglich? 2. Wie ist die derzeitige Situation im Holzpelletmarkt bezüglich des Kaliumgehalts? 3. Gibt es Kontrollmöglichkeiten für den Kaliumgehalt in der Holzpelletproduktion? 5

6 Normierte Inhaltsstoffe von Holzpellets entsprechend DIN EN ISO Parameter Einheit Klasse A1 Stickstoff Ma.-% wf 0,3 Schwefel Ma.-% wf 0,04 Chlor Ma.-% wf 0,02 Arsen mg/kg wf 1 Cadmium mg/kg wf 0,5 Chrom mg/kg wf 10 Kupfer mg/kg wf 10 Blei mg/kg wf 10 Quecksilber mg/kg wf 0,1 Nickel mg/kg wf 10 Zink mg/kg wf 100 6

7 Derzeitige Situation im Pelletmarkt Datenbasis: Europäisches Pelletscreening mit 42 Datensätzen aus 13 Ländern Nachauswertung von 191 Datensätzen der Eurofins aus dem Jahr 2014 Deutsches Pelletscreening mit Datensätzen von 22 der 46 ENplus-zertifizierten Pelletproduzenten Das ist eine globale Fußzeile --- DEMO 7

8 Kaliumgehalt in mg/kg wf Situation in Deutschland und Europa Kaliumgehalt in Holzpellets 2000 Deutschland BE + LU ES IT Einzelproben (nach Ländern unterteilt) Alle Holzpelletproben weisen einen normgerechten Aschegehalt von A 0,7 Ma.-% wf auf. 8

9 Situation in Deutschland Jahresvarianz des Kaliumgehalts in Holzpellets ENpluszertifizierter Pelletwerke 9

10 Kaliumgehalt in mg/kg wf Kaliumgehalt in mg/kg wf Zusammenhang zwischen Aschegehalt und Kaliumgehalt ,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Aschegehalt in Ma.-% wf 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Aschegehalt in Ma.-% wf 10

11 Situation in Deutschland Jahresvarianz des Kaliumgehalts in Holzpellets ENpluszertifizierter Pelletwerke 11

12 Varianz des Aschegehalts innerhalb der Produktion 12

13 Varianz des Kaliumgehalts innerhalb der Produktion 13

14 Rohmaterialien der Holzpelletierung 14

15 Varianz des Kaliumgehalts in den Rohmaterialen der Pelletherstellung 15

16 Zusammenfassung 1. Ja! Zusätzlicher Analyseaufwand gering. Der kritische Kaliumgehalt muss allerdings noch bestimmt werden und anschließend in den Qualitätsnormen und Zertifizierungssystemen verankert werden. 2. Starke Unterschiede sowohl zwischen den Werken als auch zwischen einzelnen Proben eines Werkes. 3. Noch nicht! Aufgrund der starken Unterschiede im Kaliumgehalt bei den Rohmaterialien erscheint hier eine realistische Möglichkeit durch gezielte Mischungen den Kaliumgehalt in den Pellets zur kontrollieren. Voraussetzung dafür wäre eine schnelle Möglichkeit zur Kaliumbestimmung (Schnelltest) für die Rohmaterialien. 16

17 Fazit Die brennstoffseitige Optimierung von Holzpellets erfordert die Kenntnis des Kaliumgehalts in den Rohmaterialien. 17

18 Smart Bioenergy Innovationen für eine nachhaltige Zukunft Ansprechpartner Dr. Annett Pollex Tel.: +49 (0) DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Straße 116 D Leipzig Tel.: +49 (0)